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涂装系统和门开/关机器人的开/关手

摘要

本发明公开了涂装系统和门开/关机器人的开/关手。本发明涉及一种涂装系统,该涂装系统包括输送车体的车体输送装置、固定地设置在第一高度处的涂装机器人以及固定地设置在不同于所述第一高度的第二高度处的门开/关机器人,所述涂装机器人在改变姿势以跟随所述车体输送装置对所述车体的输送的同时至少涂装所述车体的门的内部。

著录项

  • 公开/公告号CN102921581A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-02-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社安川电机;

    申请/专利号CN201110227322.6

  • 发明设计人 小柳健一;吉野胜彦;

    申请日2011-08-09

  • 分类号B05B13/04;B05C13/02;

  • 代理机构北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人李辉

  • 地址 日本福冈县

  • 入库时间 2024-02-19 16:35:27

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-07-22

    授权

    授权

  • 2013-07-03

    实质审查的生效 IPC(主分类):B05B13/04 申请日:20110809

    实质审查的生效

  • 2013-02-13

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂装系统和门开/关机器人的开/关手,并且尤其涉及一种包括门 开/关机器人的涂装系统和在该涂装系统中的门开/关机器人的开/关手。

背景技术

包括门开/关机器人的涂装系统是通常已知的。国际专利公开第WO2008/108401 号公开了一种涂装系统,该涂装系统包括输送车体的车体输送装置,开关车体的门(侧 门)并且涂装门的内部的门开/关和涂装机器人,以及支撑门开/关和涂装机器人同时 允许该门开/关和涂装机器人沿着车体的输送方向行进的行进装置。根据该国际专利 公开第WO2008/108401号的涂装系统被形成为使得在行进装置跟随被输送的车体移 动门开/关和涂装机器人的同时,门开/关和涂装机器人打开车体的门、涂装门的内部 并且关闭门。在如该国际专利公开第WO2008/108401号所描述的一个机器人涂装门 的内部并且打开和关闭门的情况下,需要进行以下步骤:在车体上预先安装用于使门 保持在打开状态的专用夹具。因此,为了在没有专用夹具的情况下使门保持在打开状 态,通常还已知一种结构,该结构提供用于打开和关闭门并使门保持在打开状态的门 开/关机器人和用于涂装门的内部的涂装机器人。在这种情况下,涂装机器人和门开/ 关机器人二者都必须能够通过行进装置来行进。

然而,在根据前述国际专利公开第WO2008/108401号的涂装系统中,必须设置 用于使门开/关和涂装机器人行进的行进装置,因此使涂装室的结构不利地变复杂, 不利地增大了涂装室的尺寸,并且不利地需要维护行进装置。而且,类似于根据国际 专利公开第WO2008/108401号的前述结构,在通常已知的分别设置涂装机器人和门 开/关机器人并且采用行进装置的结构中,涂装室不利地变复杂并且涂装室的尺寸增 大,并且通过设置行进装置而不利地需要维护该行进装置。

发明内容

为了解决上述问题提出了本发明,并且本发明的目的在于提供一种在没有行进装 置的情况下能够涂装门的内部的涂装系统和在所述涂装系统中的门开/关机器人的开/ 关手。

为了达到上述目的,根据本发明的第一方面的涂装系统包括:输送车体的车体输 送装置;固定地设置在第一高度处的涂装机器人,所述涂装机器人在改变姿势以跟随 所述车体输送装置对所述车体的输送的同时,至少涂装所述车体的门的内部;以及门 开/关机器人,所述门开/关机器人固定地设置在不同于所述第一高度的第二高度处, 被形成为使得其工作范围能够与所述涂装机器人的工作范围重叠,在改变姿势以跟随 所述车体输送装置对所述车体的输送的同时,开关所述车体的所述门并且使所述门保 持在打开状态。

如上所述,在根据第一方面的所述涂装系统中,设置了涂装机器人和门开/关机 器人,所述涂装机器人固定地设置在所述第一高度处,在改变姿势以跟随所述车体输 送装置对所述车体的输送的同时,至少涂装所述车体的所述门的内部,所述门开/关 机器人固定地设置在不同于所述第一高度的第二高度处,被形成为使得其工作范围能 够与所述涂装机器人的工作范围重叠,在改变姿势以跟随所述车体输送装置对所述车 体的输送的同时,开关所述车体的所述门并且使所述门保持在打开状态,从而可以在 不移动所述涂装机器人和所述门开/关机器人的情况下涂装所述车体的所述门的内 部,因此可以在没有行进装置的情况下涂装所述门的内部。此外,设置在所述第一高 度处的所述涂装机器人的工作范围和设置在不同于所述第一高度的所述第二高度处 的所述门开/关机器人的工作范围能够彼此重叠,因此能够容易地执行涂装所述车体 的所述门的内部的操作和使所述门保持在打开状态的操作。因此,在根据第一方面的 所述涂装系统中不需要行进装置,因此不需要维护所述行进装置,同时可以简化并缩 小涂装室的结构。

根据本发明的第二方面的门开/关机器人的开/关手,所述开/关手在所述涂装系统 中用在用于所述车体的所述门开/关机器人中以打开和关闭车体的门,所述开/关手包 括其中堆叠有多个永磁体的吸引工具,并且被形成为通过所述吸引工具吸引所述车体 的所述门以打开和关闭所述门,其中,所述吸引工具的所述多个永磁体中的至少一部 分被堆叠成使得邻近的所述永磁体的相同磁极沿着堆叠方向相互面对。

如上所述,在根据第二方面的所述门开/关机器人的开/关手中,所述吸引工具的 所述多个永磁体中的至少一部分被堆叠成使得邻近的所述永磁体的相同磁极沿着堆 叠方向相互面对,从而所述吸引工具的所述多个永磁体中的至少一部分被堆叠为相互 排斥,因此在相同磁极相互面对的各个部分处能够形成方向相反的磁场。因而,多个 磁场沿堆叠方向布置,因此能够减少所述吸引工具的部位(中间部和端部)的吸引力 的分散。因此,通过具有小的吸引力分散的所述吸引工具的所述开/关手,所述门能 够被稳定地吸引在所述吸引工具的吸引部位的任何地方,因此所述门开/关机器人能 够更可靠地打开和关闭所述车体的所述门。

结合附图,通过本发明的下列详细描述,本发明的前述和其他目的、特征、方面 以及优点将更加清楚。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的涂装系统的整体结构的立体 图;

图2是根据图1所示的第一实施方式的涂装系统的正视图;

图3是用于示出根据本发明的第一实施方式的涂装系统的开/关手的示意图;

图4是用于示出通过根据图3所示的第一实施方式的涂装系统的开/关手使门打 开和关闭的示意图;

图5是示出根据图3所示的第一实施方式的涂装系统的开/关手的吸引工具的示 意图;

图6是用于示出根据本发明的第一实施方式的涂装系统的开门操作的平面图;

图7是用于示出在根据本发明的第一实施方式的涂装系统的操作中的门打开状 态的平面图;

图8是用于示出根据本发明的第一实施方式的涂装系统的涂装操作的平面图;

图9是用于示出根据本发明的第一实施方式的涂装系统的涂装操作的平面图;

图10是用于示出根据本发明的第一实施方式的涂装系统在涂装完成时的状态的 平面图;

图11是用于示出根据本发明的第二实施方式的涂装系统的开门操作的平面图;

图12是用于示出在根据本发明的第二实施方式的涂装系统的操作中的开门状态 的平面图;

图13是用于示出根据本发明的第二实施方式的涂装系统的涂装操作的平面图; 以及

图14是用于示出根据本发明的第二实施方式的涂装系统在涂装完成时的状态的 平面图。

具体实施方式

现在参照附图来描述本发明的实施方式。

(第一实施方式)

首先,参照图1至图6以及图10来描述用于涂装车体的系统的结构,该结构是 根据本发明的第一实施方式的涂装系统100的实施例。

如图1所示,根据第一实施方式的涂装系统100是用于在涂装室110中涂装车体 120的门(侧门)121的内部的系统。在涂装室110中,通过空气调节器(未示出) 供应已去除灰尘等的空气,并且供应的空气从上向下流动(沿方向Z2)。车体120的 涂装包括多个涂装步骤,并且对车体的门121的内部的涂装作为所谓的内板涂装步骤 的一部分而被执行,所谓的内板涂装步骤包括涂装发动机罩122的内部和行李箱盖 123的内部。省略了对涂装发动机罩122的内部和行李箱盖123的内部的描述。

涂装系统包括沿输送方向(方向Y2)输送车体120的输送机10以及涂装机器人 20和门开/关机器人30,涂装机器人20和门开/关机器人30二者均布置在输送机10 的一侧(沿方向X2)。涂装机器人20和门开/关机器人30也被设置在输送机10的相 反侧(沿方向X1)。输送机10的两侧具有相同的结构,因此省略说明和描述。涂装 系统100的输送机10、涂装机器人20以及门开/关机器人30每个均由控制装置(未 示出)控制。输送机10是“车体输送装置”的一个实施例。

输送机10被设置成在涂装室110中沿规定的输送方向(方向Y2)直线地延伸。 如图2所示,输送机10被形成为在将车体120保持在规定高度H1的状态下沿输送 方向输送车体120。在涂装步骤中,车体120被以规定的恒定速度不中断地连续输送。 因此,在输送机10以恒定速度将车体120从上游侧输送到下游测的同时,执行对门 121的内部的涂装。

涂装机器人20在高度H2沿方向X1(朝向车体120)突出并且通过固定支架20a 被固定在涂装室110的侧墙111上。涂装机器人20是例如6轴(6个自由度)垂直 多关节型机器人,并且包括臂部21和设置在臂部21的端部上的涂装枪22。涂装机 器人20在臂部21的运动范围内沿任意方向将涂装枪22移到任意位置,同时从涂装 枪22喷漆,由此能够执行对门121的内部的涂装。位于高度H2处的涂装机器人20 被定位在位于高度H3处的门开/关机器人30的上方,并且当涂装门121的内部时, 能够从上方位置到下方位置在门121上喷漆。高度H2和H3分别是本发明中“第一 高度”和“第二高度”的实施例。

根据第一实施方式,门开/关机器人30在高度H3处沿方向X1突出,并且被固 定在涂装室110的侧墙111上。门开/关机器人30是2-连杆水平多关节型机器人(所 谓的SCARA机器人)。门开/关机器人30被形成为使得其工作范围可以与涂装机器人 20的工作范围重叠。门开/关机器人30沿输送方向(沿方向Y2)与位于下游侧的涂 装机器人20间隔开距离D1(见图6)。门开/关机器人30被形成为在涂装操作可以被 有效地执行的时刻打开和关闭门121,并且在涂装机器人20的涂装操作中在跟随车 体120的输送(运动)的同时执行用于使门121保持在打开状态的操作。门开/关机 器人30被形成为使得其水平运动范围大于涂装机器人20的水平运动范围。

如图1所示,门开/关机器人30包括第一关节31、第一臂(连杆)32、第二关节 33、第二臂(连杆)34、第三关节(腕关节)35以及设置在第三关节35上的开/关手 40。

第一关节31被安装在涂装室110的侧墙111上并且被形成为在水平面中可旋转 地支撑第一臂32。第二关节33被设置在第一臂32的前端上。第二关节33被形成为 在水平面中可旋转地支撑第二臂34。第三关节35被设置在第二臂34的前端。第三 关节35设置有稍后描述的开/关手40的安装基座42(见图3)。该第三关节35具有 用于使开/关手40在水平面中旋转的手腕弯曲轴(枢轴)和用于使开/关手40在垂直 面中绕该轴旋转的手腕旋转轴(旋转轴)。

门开/关机器人30折叠或打开这些第一臂32和第二臂34,从而具有比在门121 的内部的涂装步骤期间输送机10输送车体120的距离大的运动范围(水平运动范围)。 更具体地,门开/关机器人30形成为具有在距离D2(见图10)的范围(沿水平方向 和输送方向的范围)内跟随由输送机10输送的车体120的同时使门121保持在打开 状态的运动范围,其中在涂装门121的内部期间车体120被移动距离D2。

如图2所示,布置在高度H3处的门开/关机器人30被形成为,使得开/关手40 的高度基本上等于车体120的门121的窗部的下端的高度H3a。因此,开/关手40可 以打开和关闭门121,而无需在门开/关机器人30上设置垂直轴(Z轴)。

如图3所示,开/关手40包括棒形吸引工具41,多个永磁体41a被堆叠在该棒形 吸引工具41中并且被形成为通过由吸引工具41的磁力吸引车体120的门121的内表 面来打开和关闭门121以及使门121保持在打开状态(见图4)。开/关手40具有与第 三关节35相连接的安装基座42,通过安全销43联接至安装基座42的基座支柱44 以及安装在基座支柱44的一端上并且支撑吸引工具41的旋转机构部45。此外,开/ 关手40具有用于检测门121的存在的开/关传感器46、检测杆47以及使检测杆47 和开/关传感器46相互联接的连杆48。开/关传感器46是本发明中“机械传感器”的 一个实施例。

更靠近开/关手40的基座的基座支柱44的一端通过安全销43被联接至安装基座 42。安全销43被形成为当过度加载时通过其破坏来阻止将过大负荷施加于开/关手 40。在安全销43内部形成有中空部(未示出),并且安全销43被形成为使得规定的 气压被施加于该中空部。当安全销43被破坏时,通过释放中空部中的空气来使气压 降低。基于气压的这种变化,可以检测到安全销43的破坏。安全销43是本发明中“负 荷阻止部”的一个实施例。

如图5所示,吸引工具41具有管状的且无磁性的不锈钢罩41b。多个永磁体41a 被堆叠在该不锈钢罩41b中。堆叠在吸引工具41中的多个永磁体41a被堆叠成,使 得邻近的永磁体41a的相同磁极在不锈钢罩41b中沿着堆叠方向(方向A)相互面对。 换言之,永磁体41a被堆叠成,使得邻近的永磁体41a的北磁极沿着方向A相互面对 并且另外邻近的永磁体41a的南磁极沿着方向A相互面对,并且被形成为使得邻近 的永磁体41a相互排斥。因此,在吸引工具41中,每个永磁体41a都形成了磁力线 回路。吸引工具41被形成为在该棒形吸引工具41的吸引部位的任何地方(沿方向A) 都能够通过这些磁力线回路获得基本恒定的吸引力(磁力)。

如图3所示,吸引工具41被形成为能够通过安装在基座支柱44的端部上的旋转 机构部45而围绕棒形吸引工具41的长轴(沿方向A的中心轴)旋转。如图4所示, 门121的内表面(表面)形成为复杂的不规则形状,因此吸引工具41通过旋转机构 部45而围绕中心轴旋转,由此吸引工具41能够垂直地与门121的内部的受吸表面(或 受吸点)接触。根据该结构,在吸引工具41吸引门121的内表面的同时,开/关手40 打开门121,并且在吸引力吸引门121的内表面侧的同时,开/关手40关闭门121。 吸引工具41的永磁体41a中的每个均由具有强磁力的磁体(例如钕磁铁)制成。因 此,开/关手40被形成为,在打开和关闭门121时,还能够在吸引工具41和门121 相互不接触而是相互略微分离的状态下,通过吸引门121来打开和关闭门121。

开/关手40的开/关传感器46由机械限位开关构成。通过连杆48与开/关传感器 46联接的检测杆47被形成为能够围绕旋转部47a沿方向R旋转并且被设置成相对于 垂直方向而在指尖侧(布置有吸引工具41的一侧)上倾斜规定角α。因此,在打开 门121时,当检测杆47接触到门121的外表面时,检测杆47围绕旋转部47a旋转, 从而通过连杆48开启开/关传感器46(检测门121的存在)。在图4中,省略了开/ 关传感器46、检测杆47以及连杆48的图示。

现在参照图3、4以及图6至10来描述根据本发明的第一实施方式的涂装系统 100的涂装操作。

首先,如图6所示,涂装系统100开始输送设置在输送机10上的车体120并且 从上游侧沿方向Y2(输送方向)以恒定速度移动车体120。车体120被以恒定速度 不中断地连续输送直到涂装操作完成。

当由输送机10输送的车体120到达规定的开始位置P1时,在继续输送车体120 的同时,门开/关机器人30打开门121。更具体地,开/关手40的吸引工具41通过门 开/关机器人30的第三关节35旋转成基本上水平的,同时门开/关机器人30的第一臂 32和第二臂34打开,由此设置在开/关手40的端部上的吸引工具41通过门121的窗 部。这时,如图3所示,检测杆47与门121的外表面接触,并且开/关传感器46通 过连杆48检测检测杆47的旋转,由此检测门121的存在。

此后,如图4所示,基于开/关传感器46对门121的检测,第三关节35使吸引 工具41返回到基本垂直的状态,并且门121的内表面被吸引工具41的吸引力(磁力) 吸引。如图7所示,在这种状态下门开/关机器人30的第一臂32和第二臂34被驱动 以折叠,并且在吸引工具41吸引门121的内表面的同时门121被打开。这时,由于 放置在输送机10上的车体120的位置偏离等,以门开/关机器人30的开/关操作而预 先设定的弓形路径的中心与在打开门121时门121的弓形路径的中心可以相互偏离。 而且在这种情况下,吸引工具41能够在通过磁力吸引(吸住)门121的同时在门121 的内表面上滑动,而不会使吸引工具41和门121相互固定,因此能够防止由于旋转 门121的路径和开/关手40的路径之间的偏离而将过大的力施加于开/关手40。如图7 所示,当门121被打开时,车体120前进到位置P2。

在门121被打开之后,涂装机器人20被驱动以开始涂装车体120的门121的内 部。这时,如图8和9所示,门开/关机器人30的第一臂32和第二臂34被驱动以跟 随以恒定速度移动的车体120,从而使门121保持在打开状态。涂装机器人20还被 驱动以通过臂部21来跟随车体120,从而在车体120沿方向Y2被输送的同时执行对 门121的内部的涂装。因此,涂装机器人20和门开/关机器人30在跟随被输送的车 体120并且改变各自的姿势的同时,分别执行对门121的内部的涂装和使门121保持 在打开状态。

此后,如图10所示,涂装机器人20对车体120的门121的内部的涂装完成。在 涂装门121的内部期间,由输送机10输送的车体120仅从位置P2到下游侧的位置 P3(沿方向Y2)行进了距离D2。因此,根据第一实施方式的涂装系统100的门开/ 关机器人30至少在距离D2的范围内,在跟随车体120的运动的同时使门121保持 在打开状态。进一步,在跟随车体120的运动的同时使门121保持在打开状态的门开 /关机器人30关闭车体120的门121。因此,完成了门121的涂装步骤。

如上文所述,根据第一实施方式,涂装系统100设置有:涂装机器人20,该涂 装机器人20固定地设置在高度H2处,并且在改变姿势以跟随输送机10对车体120 的输送的同时涂装车体120的门121的内部;和门开/关机器人30,该门开/关机器人 30固定地设置在不同于高度H2的高度H3处,形成为使得该门开/关机器人30的工 作范围能够与涂装机器人20的工作范围重叠,并且在改变姿势以跟随输送机10对车 体120的输送的同时打开和关闭车体120的门121以及使门121保持在打开状态,由 此能够在不移动涂装机器人20和门开/关机器人30的情况下涂装车体120的门121 的内部。因此,能够在没有行进装置的情况下涂装门121的内部。此外,设置在高度 H2处的涂装机器人20的工作范围和设置在不同于高度H2的高度H3处的门开/关机 器人30的工作范围可以相互重叠,因此涂装机器人20和门开/关机器人30能够容易 地分别涂装车体120的门121的内部和使门121保持在打开状态。因此,在根据第一 实施方式的涂装系统100中不需要行进装置,因此不需要维护行进装置,同时可以简 化并缩小涂装室的结构。

如上文所述,根据第一实施方式,门开/关机器人30由水平多关节型机器人构成, 由此通过沿水平方向折叠和打开第一臂32和第二臂34,可以沿水平方向扩大门开/ 关机器人30的运动范围,这是水平多关节型机器人的特征。因此,同样在具有固定 地设置的门开/关机器人30的结构中,门开/关机器人30在跟随输送机10对车体120 的输送的同时能够容易地打开和关闭车体120的门121并且使门121保持在打开状 态。

如上文所述,根据第一实施方式,门开/关机器人30被布置在高度H3处,使得 门开/关机器人30的开/关手40的高度(指尖的位置)基本上等于由输送机10输送的 车体120的门121的高度H3a,由此通过沿水平方向简单地驱动水平多关节型门开/ 关机器人30可以开/关车体120的门121,因此在水平多关节型门开/关机器人30中 不需要沿垂直方向(方向Z)的驱动轴。

如上文所述,根据第一实施方式,涂装机器人20被固定地设置在涂装室110的 侧墙111上的高度H2处,而门开/关机器人30被固定地设置在涂装室110的侧墙111 上的高度H3处,由此在涂装室110中不需要行进装置、用于支撑涂装机器人20和 门开/关机器人30的支柱等,因此可以减小从车体120到涂装室110的侧墙111的距 离。因此,可以缩小整个涂装室110的尺寸。

如上文所述,根据第一实施方式,涂装机器人20通过固定支架20a被固定地设 置在涂装室110的侧墙111上,由此当在涂装室110中不设置用于支撑涂装机器人20 的支柱等时,也可以利用固定支架20a将涂装机器人20容易地固定在涂装室110的 侧墙111上。

如上文所述,根据第一实施方式,涂装机器人20被设置在门开/关机器人30的 高度H3上方的高度H2处,由此涂装机器人20可以在设置在高度H3处的门开/关机 器人30上方的高度H2处执行涂装。这时,在涂装室110中可以从高度H2向下通过 涂装机器人20执行诸如喷漆的涂装操作,其中通过空气调节器形成下降流(从上向 下的气流),由此可以改善油漆的附着性,从而可以改善涂装的工作性。

如上文所述,根据第一实施方式,提供了水平多关节型门开/关机器人30和垂直 多关节型涂装机器人20,而且使门开/关机器人30的水平运动范围大于涂装机器人 20的水平运动范围,由此在涂装之前和之后也可以使必须操作以打开和关闭门121 的门开/关机器人30的运动范围大于涂装机器人20的运动范围(涂装操作的范围)。 因此,在涂装车体120之前门开/关机器人30可以可靠地打开门121,在涂装车体120 期间可以使门121保持在打开状态,并且在涂装车体120之后关闭门121。

如上文所述,根据第一实施方式,门开/关机器人30相对于涂装机器人20沿输 送机10输送车体120的方向(方向Y2)被布置在下游侧,由此在打开门121时门 121的内部定位在车体120的输送方向(沿方向Y1)的上游侧的情况下,布置在输 送方向的上游侧的涂装机器人20可以在上游侧执行涂装,而布置在输送方向的下游 侧的门开/关机器人30可以在下游侧打开和关闭门121以及使门121保持在打开状态。 因此,可以容易地执行涂装操作。

如上文所述,根据第一实施方式,涂装系统100被形成为,使得门开/关机器人 30沿水平方向和方向Y2(输送方向)的运动范围大于距离D2,其中在涂装机器人 20涂装车体120的门121的内部期间,输送机10使车体120移动距离D2。因此, 同样在具有二者都被固定地设置的涂装机器人20和门开/关机器人30而没有行进装 置的结构中,可以在以恒定速度连续地输送车体120而无需临时地停止输送机10对 车体120的输送或改变车体120的输送速度的同时,执行对车体120的门121的内部 的涂装。

如上文所述,根据第一实施方式,开/关手40的吸引工具41的多个永磁体41a 被堆叠成,使得邻近的永磁体41a的相同磁极沿着堆叠方向(方向A)相互面对。根 据该结构,可以在相同磁极相互面对的吸引工具41的每个部分中处形成方向相反的 磁场。因此,多个磁场被沿堆叠方向(方向A)布置,因此可以减少吸引工具41的 部位的吸引力分散(沿方向A)。因此,门121可以通过具有小吸引力分散的吸引工 具41的开/关手40被稳定地吸引在吸引工具41的吸引部位中的任何地方,因此门开 /关机器人30可以更可靠地打开和关闭车体120的门121。

如上文所述,根据第一实施方式,用于检测车体120的门121的机械开/关传感 器46被设置在开/关手40上,由此不同于易受由吸引工具41产生的磁场等的影响的 近程式传感器等的情况,可以精确地检测车体120的门121而不受磁场等的影响。

如上文所述,根据第一实施方式,吸引工具41形成为棒形,并且旋转机构部45 设置在开/关手40上,该旋转机构部45支撑吸引工具41同时允许吸引工具41围绕 该吸引工具41的长轴(沿方向A的中心轴)旋转,由此通过借助于旋转机构部45 使吸引工具41围绕中心轴旋转,吸引工具41可以垂直地与形成为复杂的不规则形状 的车体120的门121的内表面接触。因此,吸引工具41可以更可靠地吸引车体120 的门121。

如上文所述,根据第一实施方式,安全销43设置在开/关手40上,当开/关手40 被大负荷加载时该安全销43阻止将过大的负荷施加于开/关手40,由此当开/关手40 被过度加载时,也可以阻止开/关手40被破坏。

如上文所述,根据第一实施方式,检测杆47设置在开/关手40上并且形成为通 过使该检测杆47与车体120的门121的外表面接触来检测车体120的门121,该检 测杆47联接至设置在开/关手40上的开/关传感器46,由此具有联接至开/关传感器 46的检测杆47的简单结构允许开/关传感器46检测车体120的门121。

(第二实施方式)

接着,参照图2以及图11至图14来描述根据本发明的第二实施方式的涂装系统 200。不同于在前述第一实施方式中涂装机器人20和门开/关机器人30沿输送方向(方 向Y2)相互间隔开距离D1,在根据第二实施方式的涂装系统200中涂装机器人20 和门开/关机器人30被布置成垂直地相互重叠。

在根据第二实施方式的涂装系统200中,如图11所示,固定地设置在高度H2 处(见图2)的涂装机器人20和固定地设置在高度H3处(见图2)的门开/关机器人 30被布置在沿水平方向(输送方向,方向Y)的相同位置以垂直地相互重叠。涂装 系统200被形成为,使得涂装机器人20的水平工作范围与门开/关机器人30的水平 工作范围重叠。

门开/关机器人30被形成为能够在涂装车121的内部期间打开和关闭门121以及 使门121保持在打开状态,同时跟随由输送机10以恒定速度输送的车体120。更具 体地,门开/关机器人30被形成为能够在涂装机器人20涂装门121的内部期间,在 车体120被移动的距离D12(见图14)的范围(沿水平方向和输送方向的范围)内 使门121保持在打开状态。门开/关机器人30被形成为,在输送机10已经使车体120 的门121相对于门开/关机器人30前进到沿输送方向的下游侧(沿方向Y2的一侧) 的状态下,也能够使门121保持在打开状态以及关闭门121。

第二实施方式的其余结构与前述第一实施方式的其余结构类似。

现在参照图11至图14来描述根据第二实施方式的涂装系统200的涂装操作。

如图11所示,涂装系统200开始输送设置在输送机10上的车体120,并且从输 送方向的上游侧沿方向Y2以恒定速度移动车体120。车体120被以恒定速度不中断 地连续输送直到涂装操作完成。

当由输送机10输送的车体120到达规定的开始位置P11时,门开/关机器人30 打开门121同时继续输送车体120。因此,门121被打开,并且门开/关机器人30使 门121保持在打开状态。开门操作类似于前述第一实施方式的开门操作。如图12所 示,当门121被打开时,车体120前进到位置P12。

如图13所示,在门121被打开之后,涂装机器人20被驱动以开始涂装车体120 的门121的内部。涂装机器人20和门开/关机器人30在跟随被输送的车体120并且 改变各自的姿势的同时,分别执行对门121的内部的涂装和使门121保持在打开状态。

此后,如图14所示,涂装机器人20对车体120的门121的内部的涂装完成。在 涂装门121的内部期间,由输送机10输送的车体120仅从位置P12到下游侧(沿方 向Y2)位置P13行进距离D12。根据第二实施方式,涂装机器人20和门开/关机器 人30被布置成相互垂直地重叠,因此,与在第一实施方式中门开/关机器人30相对 于涂装机器人20以距离D1布置在下游侧(沿方向Y2)相比,门开/关机器人30被 相对地布置在上游侧(沿方向Y1)。因此,根据第二实施方式,在门121的铰链位置 已经经过门开/关机器人30的位置的状态下,通过有效地利用水平多关节型门开/关机 器人30沿水平方向的大的运动范围,门开/关机器人30也可以使门121保持在打开 状态。因此,在涂装门121的内部期间,门开/关机器人30能够在车体120被不中断 地移动的距离D12内使门121保持在打开状态。在对门121的内部的涂装完成之后, 在跟随车体120的运动的同时使门121保持在打开状态的门开/关机器人30关闭车体 120的门121。从而,完成了门121的涂装步骤。

根据第二实施方式,如上文所述,门开/关机器人30被形成为,在沿输送机10 的输送方向(沿方向Y2)输送的车体120的门121的位置已经移动超过沿输送方向 (方向Y2)的门开/关机器人30的设定位置的状态下,能够使门121保持在打开状 态,由此,在被输送的车体120已经移动超过门开/关机器人30的设定位置到达沿输 送方向(方向Y2)的下游侧的状态下,涂装机器人20也能够执行涂装操作。因此, 门121在长距离内可以被容易地保持在打开状态,因此,与相对于门开/关机器人30 的设定位置仅在上游侧执行涂装操作的情况相比,在执行涂装操作所需的时间内门 121可以被容易地保持在打开状态而无需增大机器人的尺寸。

根据第二实施方式,涂装机器人20和门开/关机器人30被布置成相互垂直地重 叠,由此可以减小设置用于涂装门121的机器人的区域(沿输送方向的在用于涂装门 121的机器人之间的距离)。因此,例如,当涂装行李箱盖123的内部并且打开和关 闭行李箱盖123的机器人以及涂装发动机罩122的内部并且打开和关闭发动机罩122 的机器人被沿着输送方向布置时,可以减小沿输送方向的机器人之间的间隔。因此, 当通过采用根据第二实施方式的涂装系统200建造执行整个内板涂装步骤的涂装系 统时,可以减小建造涂装系统所需的沿输送方向的距离,因此可以缩小涂装室的尺寸 (可以减小涂装室的长度)。

第二实施方式的其余效果类似于前述第一实施方式的那些效果。

尽管已经详细描述和说明了本发明,但是显然应当理解,这仅作为说明和举例, 而不作为限制,本发明的精神和范围仅由所附的权利要求的术语限制。

例如,虽然在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中涂装机器人仅涂装 门的内部,但是本发明不限于此。本发明可以选择性地应用于涂装机器人涂装门的外 部的情况。

虽然在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中均设置水平多关节型门 开/关机器人,但是本发明不限于此。在本发明中,可选择性地设置除了水平多关节 型以外的门开/关机器人。只要在门开/关机器人被固定地设置在第二高度的状态下, 门开/关机器人在跟随车体的输送的同时能够打开和关闭门并且使门保持在打开状 态,门开/关机器人可以选择性地是具有任何结构的机器人。

在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中,虽然门开/关机器人30被布 置在高度H3,从而使得开/关手40的高度基本上等于车体120的门121的窗部的下 端的高度H3a,但是本发明不限于此。在本发明中,门开/关机器人可以选择性地布 置在不同于门121的高度的高度处。在这种情况下,门开/关机器人可以被形成为具 有允许其打开和关闭门的沿垂直方向的运动范围。

在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中,虽然涂装机器人20和门开/ 关机器人30被固定地设置在涂装室110的侧墙111上,但是本发明不限于此。在本 发明中,例如,可以在涂装室中选择性地设置用于固定机器人的支柱等,以将涂装机 器人和门开/关机器人固定在这些支柱上。

在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中,虽然涂装机器人20被设置 在高度H3上方的高度H2处,其中门开/关机器人30被设置在高度H3处,但是本发 明不限于此。在本发明中,涂装机器人可以选择性地被设置在门开/关机器人的下方。

在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中,虽然涂装机器人20由6-轴 (6自由度)垂直多关节型机器人构成,并且门开/关机器人30由2-连杆水平多关节 型机器人构成,但是本发明不限于此。在本发明中,涂装机器人可以选择性地由具有 不多于5个轴或者多于6个轴的机器人构成,或者门开/关机器人可以选择性地由具 有2个以上的连杆的水平多关节型机器人构成。

在前述第一实施方式中,虽然门开/关机器人30在沿输送方向(沿方向Y2)的 下游侧与涂装机器人20间隔开距离D1,但是本发明不限于此。在本发明中,门开/ 关机器人可以选择性地相对于涂装机器人布置在沿输送方向的上游侧。

在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中,虽然堆叠在吸引工具41中 的多个永磁体41a被堆叠成,使得邻近永磁体41a的相同磁极沿着堆叠方向(方向A) 相互面对,但是本发明不限于此。在本发明中,可以提供两个或三个永磁体为一组的 多个组,其被布置成使得相互不同的磁极相互邻近,并且这些组可以被堆叠成使得相 同的磁极沿着堆叠方向(方向A)相互面对(相互排斥)。

在前述第一实施方式和第二实施方式中的每一个中,虽然用于检测门121的存在 的开/关传感器46由机械限位开关构成,但是本发明不限于此。在本发明中,开/关传 感器可以选择性地由除了限位开关以外的另外机械开关构成。选择性地,开/关传感 器可以由除了机械传感器以外的另外类型的传感器构成。

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